Die Digitalisierung des Energiesektors ist in vollem Gange und wird den Energiemarkt in den kommenden Jahren grundlegend verändern. Die daraus resultierenden Chancen sind enorm, ebenso wie die Herausforderungen. Insbesondere im Bereich Gebäudeautomation liegt viel Potenzial zur effizienteren Nutzung von Energie, wie z.B. durch smarte Beleuchtungssysteme, die Integration von PV-Systemen, aber eben auch Smart Meter-Geräten und der Steuerung von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK).
Mit einer zunehmenden Anzahl dezentraler Energieerzeugungsanlagen besteht die Notwendigkeit, die Verteilung und Steuerung von Strom neu zu überdenken und zu organisieren. Intelligente Messsysteme wie Smart Meter und M2M-Kommunikation werden in dieser Transformation eine wichtige Rolle spielen. Darüber hinaus wird die Rolle des IoT im Bereich HVAC (Heating, Ventilation und Air Conditioning), zu deutsch: Heizung, Lüftung und Klimatisierung (HLK), immer relevanter, da wir nach intelligenteren und energieeffizienteren Gebäuden streben.
M2M-Kommunikation zur Vernetzung aller Netzteilnehmer
Eine der größten Herausforderungen der Energiewende besteht darin, dezentrale Energie, wie etwa aus Solar- und Windkraft, bedarfsgerecht bereitzustellen. Dies hängt nicht nur von Speichermöglichkeiten ab, sondern auch von der Erweiterung der Netze sowie der effizienten Bereitstellung und Verteilung von Energie. Intelligente Technologien, die kontinuierlich Daten zwischen allen Netzteilnehmern – Produzenten, Lieferanten, Netzbetreibern und Verbrauchern – sammeln, analysieren und austauschen, sind hierbei entscheidend. Smart Meter sind Geräte, die diese Daten sammeln und austauschen.
Smart Meter funktionieren wie digitale Stromzähler, die den aktuellen Verbrauch und die gemessenen Werte automatisch in festgelegten Intervallen über Mobilfunk übertragen. Seit 2020 sind diese intelligenten Stromzähler verpflichtend und werden seitdem schrittweise eingeführt. Sie bieten Verbrauchern mehr Transparenz über ihren Energieverbrauch und helfen gleichzeitig den Energieproduzenten, Einspeisung und Verbrauch auszubalancieren. Die digitale Messtechnik verbessert die Datenqualität und Abrechnungsgenauigkeit erheblich, wobei die Verbrauchswerte täglich verfügbar sind. Dies ist hilfreich bei Mieterwechseln und ermöglicht es Stromproduzenten, die Bedarfsplanung auf dem tatsächlichen Verbrauch zu basieren.
Neben Smart Metern umfassen intelligente Ablesesysteme auch Geräte wie Rauchmelder, die drahtlos ausgelesen werden können. Diese Geräte müssen nicht mehr vor Ort überprüft werden, sondern können aus der Ferne gewartet werden und senden automatisch und eigenständig Statusaktualisierungen per Funk.
Smart Meter und HVAC-Systeme: Intelligente Integration im Internet der Dinge
Smart Meter übertragen Daten an Messstellenbetreiber, Netzbetreiber oder Stromlieferanten. Ein typisches Smart Metering System besteht aus zwei Teilen: einem digitalen Messgerät und einem Kommunikationssystem, das als Smart Meter Gateway bekannt ist. Dieses Gateway wird zur mobilen Datenübertragung genutzt, üblicherweise über Mobilfunk und den LTE-Standard. Zu diesem Zweck enthält die Kommunikationseinheit in der Regel eine M2M-SIM-Karte, die speziell für die Datenübertragung von einem Gerät zu einem System (Machine-to-Machine, M2M) ausgelegt ist.
Auch HVAC-Systeme werden zunehmend in intelligente Gebäude integriert. IoT-SIM-Karten ermöglichen eine verbesserte Konnektivität und Steuerung dieser - auch in schwer zugänglichen Bereichen eines Gebäudes, wie etwa im Keller. Ebenso wie Smart Meter den Energieverbrauch optimieren, indem sie Daten überwachen und übertragen, erfolgt bei HVAC-Systemen der ständige Datenaustausch dank M2M-SIM-Karten, wodurch eine effizientere Steuerung von Heizung, Kühlung und Lüftung möglich ist.
Datenübertragung per Mobilfunk: M2M-SIM-Karten in der Gebäudeautomation
Mobilfunk ist eine weit verbreitete Option zur Übertragung der von Smart Metern gesammelten Daten. Es hat den Vorteil, dass es fast überall verfügbar ist, wobei moderne Funkstandards wie NB-IoT und LTE-M eine störungsfreie Datenübertragung auch in Kellerräumen ermöglichen. Die Daten von Smart Metern werden automatisch verschlüsselt und per Funk an eine Datenbank übertragen, wo sie gesammelt und analysiert werden.
M2M-SIM-Karten, wie die von wherever SIM, bieten Smart Metern Zugang zu Mobilfunknetzen. Diese SIM-Karten können die Netze verschiedener Netzbetreiber nutzen, was eine optimale Abdeckung in ganz Deutschland und darüber hinaus garantiert. Durch die kompakte Bauweise digitaler Zähler sind M2M-SIM-Karten in den Formaten Mini, Micro, Nano und embedded verfügbar. Im Gegensatz zu den anderen Formaten wird die embedded SIM nicht in ein IoT-Gerät eingesetzt, sondern fest verbaut, was Platz spart und sie ideal für kleine Geräte wie Smart Meter macht.
Für HVAC-Systeme bieten IoT-SIM-Karten ähnliche Vorteile. Durch die nahtlose Datenübertragung ermöglichen diese SIMs die ständige Überwachung und Optimierung von HVAC-Systemen, sodass sie effizient arbeiten und dynamisch auf Umweltveränderungen reagieren. Dies verbessert nicht nur die Energieeffizienz, sondern trägt auch zu einer besseren Luftqualität und einem insgesamt besseren Gebäudemanagement bei.
Low-Power Wide-Area (LPWA): NB-IoT und LTE-M für Smart Metering und HVAC
LPWA-Netze, wie NB-IoT und LTE-M, sind ideal für IoT-Anwendungsfälle, bei denen Energieverbrauch, Gebäudedurchdringung, Batterielebensdauer und Kosten entscheidend sind. Diese Technologien, die auf bestehenden Mobilfunknetzen basieren, verbinden Endgeräte im Internet der Dinge. Sie eignen sich besonders für Anwendungen, die nur kleine Datenmengen in unregelmäßigen Abständen übertragen müssen, was sie sowohl für Smart Meter als auch für HVAC-Systeme ideal macht.
Diese Technologien zeichnen sich durch Energieeffizienz, niedrigen Stromverbrauch und hervorragende Gebäudedurchdringung aus, was eine zuverlässige Verbindung auch in herausfordernden Umgebungen wie Kellern oder abgeschirmten Räumen ermöglicht. Für HVAC-Systeme bedeutet dies, dass Konnektivität und Steuerung auch in Bereichen eines Gebäudes aufrechterhalten werden, in denen traditionelle Mobilfunkkommunikation versagen könnte.
Da die Datenmengen für Smart Meter und HVAC-Systeme generell gering sind, können die Funkmodule auf die wesentlichen Funktionen beschränkt werden, was Energie spart und die Batterielebensdauer verlängert. Dies macht NB-IoT und LTE-M für eine Vielzahl von IoT-Projekten attraktiv, da sie Komplexität und Kosten reduzieren. wherever SIM bietet entsprechende M2M-Tarife und SIM-Karten mit LTE-M- und NB-IoT-Abdeckung an, die sicherstellen, dass sowohl Smart Meter als auch HVAC-Systeme effizient und effektiv betrieben werden können.
Die Zukunft der intelligenten Integration in Energie- und Gebäudemanagement
Die Integration von IoT-SIM-Karten in Smart Meter und HVAC-Systeme stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Digitalisierung des Energiemanagements und der Gebäudeautomation dar. Durch die sichere, zuverlässige und Echtzeit-Datenübertragung verbessern diese Systeme nicht nur die Betriebseffizienz, sondern tragen auch zu Nachhaltigkeitszielen bei, indem sie den Energieverbrauch und den CO2-Fußabdruck reduzieren.
Die Zukunft des Energiemanagements und der Gebäudeautomation liegt in dieser nahtlosen Integration von Technologie, bei der alle Komponenten – von Smart Metern bis hin zu HVAC-Systemen – zusammenarbeiten, um eine effizientere und nachhaltigere Welt zu schaffen.
Laura Höler ist seit 2023 Teil unseres Marketing-Trios bei wherever SIM und u.a. zuständig für unsere Socials. Die gebürtige Hessin bringt Erfahrung aus der FMCG-Branche mit und lebt seit mittlerweile 5 Jahren in Hamburg. Mit ihrem Hintergrund in strategischer Kommunikation (M.A.) und einer Begeisterung für Digitalisierung beschäftigt sie sich intensiv mit den spannenden Use Cases unserer IoT-SIMs. Ihr Favorit: Airbags für Senioren, die dank unserer SIM-Technologie Leben retten können.
